利用生物信息学的相关软件进一步分析水稻WRKY基因超家族(100个基因)的结构特征、进化并与拟南芥WRKY基因超家族比较。继续分析基因矩阵中的基因在受水稻稻瘟病菌等病菌侵染后的表达变化,重要抗病信号分子茉莉酸、水杨酸、苯并噻二唑等诱导后的表达变化,以及表达的组织特异性。通过系统的分析水稻WRKY基因的表达,了解该家族中基因结构与表达间的关系,基因功能的冗余现象。根据对基因矩阵的杂交和northern杂交的结果,确定了3个受水稻稻瘟病菌诱导的OsWRKY基因,为本项目重点研究的基因。将在水稻中超表达、抑制表达这些基因。分析转基因植株对抗病性的影响。对特征性转基因植株,分析这些基因的表达变化对其它WRKY等基因表达的影响。对明确水稻WRKY基因间的关系以及水稻抗病机制和在抗病育种中的应用都有重要的意义。
使用分离的89个水稻WRKY基因和水稻抗病相关基因的43个片段制备了尼龙膜基因阵列,分别用茉莉酸甲酯、水杨酸、稻瘟菌等处理水稻后获得的cDNA杂交,明确了部分受诱导的WRKY基因。进而,研究了OsWRKY89和OsWRKY31的功能,两者都受稻瘟菌和茉莉酸甲酯诱导。超表达OsWRKY89后,增加了木质素的含量、表面蜡质的积累以及水杨酸的积累;提高了水稻对稻瘟菌的抗性、增强了对紫外B的耐受能力。相反干涉抑制OsWRKY89基因表达的植株对稻瘟菌和紫外B的敏感性增加。结果说明OsWRKY89可能在水稻抗病和抗逆等方面起作用。同样,超表达OsWRKY31也提高转基因植株对稻瘟菌的抗性。不过超表达OsWRKY31后,水稻侧根数减少、侧根长度变短,而与生长素相关的基因的却有组成性的表达。说明OsWRKY31可能参与了复杂的抗病和生长素的信号传导途径。